植物病害流行与预测

1、第十二章 植物病害的流行与预测植物病害流行的概念植物病害流行的概念：植物群体发病的现象。病害在较短时间内突然大面积严重发生从而造成重大损失的过程称为病害的流行。在定量流行学中把植物群体的病害数量在时间和空间的增长都泛称为流行。植物病害预测：植物病害预测：是依据流行学原理和方法估计病害发生时期和数量，用以指导病害防治或病害管理。植物病害流行学植物病害流行学(botanical epidemiology):在群体水平研究植物病害发生规律、病害预测和病害管理的综合性学科，是植物病理学的重要分支学科。第一节第一节 植物病害的流行植物病害的流行植物病害流行是一个复杂的生物学过程，需要采用定性和定量的结合

2、的方法对植物病害流行的时间和空间动态及影响因子进行研究。一、植物病害的计量可用多种指标计量植物群体的发病程度，如发病率、严重度和病情指数。发病率：用来表示发病的普遍程度， 发病率=（发病株数或植物器官/调查株数或器官总数）X 100%严重度：表示植株或器官的病面积所占的比率，如叶片上病斑面积占叶片总面积的比率。严重度用分级法表示，如小麦条锈病严重度分级。病情指数：全面考虑发病率与严重度两者的综合指标。若以叶片为单位，当严重度用分级代表值表示，计算公式为：的其他计量植物群体的发病程度的指标：病田率；病点率；病田单位面积内传病中心或单片病叶数量。二、植物病害的流行学类型植物病害的流行有一个发生、发

3、展和衰退的过程。根据流行学特点不同（再侵染的有无），可分为单循环病害（积年流行病害）和多循环病害（单年流行病害）两类。单循环病害（积年流行病害）单循环病害：在病害循环中只有初侵染而无再侵染或者虽有再侵染，但作用很小。特点：无再侵染或有，但作用小，多为种传或土传的全株性或系统性病害，其自然传播距离较近，传播效能较小。病原物可产生抗逆性强的休眠体越冬，越冬率较高，较稳定。流行程度流行程度主要取决于初始菌量主要取决于初始菌量。寄主的感病期较短在病原物侵入阶段易受环境条件影响，一但侵入成功，则当年的病害数量基本已成定局，受环境条件的影响较小。此类病害在个生长季中菌量增长幅度虽然不大，但能够逐年积累，稳

4、定增长，若干年后将导致较大的流行，因而也称为“积年流行病害”。 如小麦散黑穗病、小麦腥星穗病、小麦线虫病、水稻恶苗病、稻曲病、大麦条纹病、玉米丝黑穗病、麦类全蚀病、棉花枯萎病和黄萎病以及多种果树病毒病害等都是属于此类流行病害。单循环病害防治策略： 选用抗病品种； 铲除初始菌源，采取措施抑制菌量逐年积累（田园卫生、土壤消毒、种子消毒和拔出病株等）。多循环病害多循环病害（单年流行病害（单年流行病害）多循环病害：在一个在一个生长季节中病原物能够多循环病害：在一个在一个生长季节中病原物能够连续繁殖多代，从而发生多次再侵染的病害。连续繁殖多代，从而发生多次再侵染的病害。特点：有多次再侵染，每年零星发生，

5、 以后迅速发展成流行。如稻瘟病、稻白叶枯病、麦类锈病、玉米大小斑病、马铃薯晚疫病等气流和流水传播的病害会形成单年流行病害。单年流行病害流行的程度决定于侵染的速度， 而侵染的速度决定于气象条件。所以，气象条件是此类病害流行的主导因素。多循环病害防治策略： 种植抗病品种； 药剂防治和农业防治相结合。三、病害流行的时间动态 植物病害的流行是一个病害发生、发展和衰退的过程。这个过程有病原物对寄主的侵染活动和病害在空间和时间中的动态变化表现出来。按照研究时间规模：季节流行动态和逐年流行动态。 1、病害的季节流行：、病害的季节流行： 在一个生长季节里， 病害的发生率和病情指数是随着时间而增长或衰退的， 也

6、就是存在病害的流行的流行的时间动态时间动态。 2、季节流行曲线：、季节流行曲线： 以时间为横坐标时间为横坐标，以发病数量为纵坐标以发病数量为纵坐标，绘制成发病数量随时间而变化的曲线。该曲线被称为病害的季节流行曲线季节流行曲线。曲线的起点在横坐标上的位置为病害始发期，斜线反映了流行速率斜线反映了流行速率，曲线最高点表明最高点表明流行程度流行程度。不同类型的季节流行曲线S型曲线：最常见。对于一个生长季中只有一个发病高峰的病害，若最后发病达到或接近饱和(100%)，寄主群体亦不再生长，如小麦锈病(春夏季流行)、马铃薯晚疫病等，其流行曲线呈典型的S型曲线。S型曲线可划分为：指数增长期逻辑斯蒂增长期衰退

7、期指数增长期是菌量积累和病害流行的关键时期。马鞍型流行曲线：如果发病后期因寄主成株抗病性增强，或气象条件不利于病害继续发展，但寄主仍继续生长，以至新生枝叶发病轻，流行曲线呈马鞍型，例如甜菜褐斑病、大白菜白斑病等。多峰型曲线：有些病害在一个生长季节中有多个发病高峰，流行曲线为多峰型。稻瘟病在南方因稻株生育期和感病性的变化可能出现苗瘟、叶瘟和穗颈瘟等三次高峰。在小麦条锈病菌越冬地区，冬小麦苗期发病有冬前和春末两次高峰。华北平原玉米大斑病常在盛夏前后也有两次高峰，因盛夏高温抑制了病菌侵染。四、病害流行的空间动态病害流行在田间有一定的扩展和分布规律，与扩展和分布规律，与病害的初侵染源有关病害的初侵染源

8、有关。病害流行的空间动态就是病害的传播过程，反映了病害数量在空间的发展规律。传播特点：因病原物种类和传播方式而异，如气传病害，土传病害。一次传播距离：病原菌孢子从释放到侵入植物体这段时间内所引起的病害传播，如以日为单位，则为一日之内实现的病害传播距离。 一代传播距离：病害一个潜伏期内多次传播所实现的传播距离。不同病害传播距离有很大差异：近程，中程和远程传播近程传播：一次传播距离在百米以下，造成的病害在空间上是连续或者基本连续的，有明显梯度现象，动力是地面气流或水平风力。中程传播：一次传播距离为几百米至几公里，造成的病害具有空间不连续的特点。靠湍流或上升气流。远程传播：传播距离达数十公里乃至数百

9、公里以外。主要靠的是高空气流及所形成的孢子云。多循环气传病害流行的田间格局有中心式和弥散式两类。初侵染源是种薯、天然和病残体的， 发病初期在田间会出现明显的发病中心， 以后向外扩展， 随风向变化， 下风向严重。如马铃薯晚疫病。初侵染源是来自外地，发病初期，随机分布，或均匀分布，以后逐渐传播，普遍发病。初侵染源是昆虫的，最初分布决定于昆虫的活动习性。距离初侵染源越近，发病越严重。以后扩展、蔓延，普遍发病。五、病害流行的因子影响病害流行的因子：1. 感病寄主植物2.寄主植物大面积集中栽培3.具有强致病性的病原物4.病原物数量巨大5.有利的环境条件此外，人类活动如农事操作，栽培管理等也会有影响。流行

10、的主导因素：在诸多流行因素中，往往有一种或少数几种起主要作用。主要流行因子和各因子间的相互作用的变动造成了病害流行的地区差异和年际波动。根据病害流行程度和流行频率差异可划分为：病害常发区、易发区、偶发区和不发生区。根据各年的流行程度和损失情况分：病害大流行、中度流行、轻流行和不流行。 大流行，如我国小麦条锈病、美国玉米小斑病、爱尔兰马铃薯晚疫病 。1、病害流行的地区特点地区特点：一种病害，不同地区流行的程度、过程和频率不同， 形成了病害流行的地区特点。如小麦锈病的流行， 根据地理区划， 气象条件，病原传播、生理小种的差异， 可以划分为常发区，易发区，和偶发区常发区，易发区，和偶发区三个类型，共

11、11个流行区。2、病害流行的年份变化： 一种病害， 在一定地区流行，常出现年份差异，有些年份重， 有些年份轻。3、影响病害流行变化的因素：品种更换；病原物致病性的变异；栽培和耕作制度的改变；气象条件的变化，尤其是湿度的变化。第二节 植物病害的预测和预报一、植物病害的预测和预报的概念：一、植物病害的预测和预报的概念：预测：预测：依据病害的流行规律，利用经验的或系统模拟的方法估计一定时限之后病害的流行状况，称为预测预测。预报：预报：由权威机构发布预测结果，称为预报预报，有时对两者并不作严格的区分，通称病害预测预报，简称病害测报。预报（测）量：代表一定时限后病害流行状况的指标，如病害发生期、发生量和

12、流行程度的级别。预报（测）因子：用来估计预报量的流行因子。预报的目的：防治决择参考，指导药剂防治时机、次数和范围。一、预测的种类（一）、按预测内容和预报量（一）、按预测内容和预报量不同可分为流行程度预测、发生期预测和损失预测等。 1、 流行程度预测流行程度预测是最常见的预测种类，预测结果可用具体的发病数量发病数量(发病率、严重度、病性指数等)作定量的表达。也可用流行级别作定性的表达，流行级别多分为大大流行流行、中度流行中度流行(中度偏低、中等、中度偏重)、轻轻度流行度流行和不流行不流行，具体分级标准根据发病数量或损失率确定，因病害而异。 2、病害发生期预测：、病害发生期预测：是估计病害可能发生

13、的时期。 果树与蔬菜病害多根据小气候因子预测病原菌集中侵染的时期，即临界期临界期(critical period)，以确定喷药防治的适宜时机，这种预测亦称为侵染预测。 3、损失预测（损失估计）、损失预测（损失估计）：主要根据病害流行程预测减产量，有时还将品种、栽培条件、气象条件等因素用作预测因子。在病害综合防治中，常应用经济损害水平经济损害水平和经济阈值经济阈值等概念。经济损害水平：经济损害水平：是指造成经济损失的最低发病数量， 经济阈值：经济阈值：是指应该采取防治措施时的发病数量，此时防治可防止发病数量超过经济损害水平，防治费用不高于因病害减轻所获得的收益。损失预测结果可用以确定发病数量是否

14、已经接近或达到经济阈值。（二）、按照预测的时限可分为长期预测、中期预测和短期按照预测的时限可分为长期预测、中期预测和短期预测。预测。 1、长期预测长期预测亦称为病害趋势预测，其时限尚无公认的标准，习惯上概指一个季度以上，有的是年或多年，多根据病害流行的周期性和长期天气预报等资料作出。预测结果指出病害发生的大致趋势，需要以后用中、短期预测加以订正。 2、中期预测中期预测的时限一般为一个月至一个季度，多根据当时的发病数量或者菌量数据，作物生育期的变化以及实测的或预测的天气要素作出预测，准确性比长期预测高，预测结果主要用于作出防治决策和作好防治准备。 3、短期预报、短期预报的时限在一周之内，有的只有

15、几天，主要根据天气要素和菌源情况作出，预测结果用以确定防治适期。侵染预测就是一种短期预测。二、预测的依据 1、根据菌量预测、根据菌量预测 单循环病害的侵染概率较为稳定，受环境条件影响较小，可以根据越冬菌量预测发病数量。 如小麦腥黑穗病、谷子黑粉病等种传病害，可以检查种子表面带有的厚垣孢子数量，用以预测次年田间发病率。麦类散黑穗病则可检查种胚内行菌情况，确定种子带菌率和翌年病穗率。菌量也用于麦类赤霉病预测，为此需检查稻桩或田间玉米残秆上子囊壳数量和子囊孢成熟度，或者用孢子捕捉器捕捉空中孢产。多循环病害有时也利用菌量作预测因子。例如，水稻白叶枯病病原细菌大量繁殖后，其噬菌体数量激增，可以测定水田中

16、噬菌体数量，用以代表病原细菌菌量。 2根据气象条件预测根据气象条件预测 多循环病害的流行受气象条件影响很大，而初侵染菌源不是限制因素，对当年发病的影响较小，通常根据气象因素预测。有些单循环病害的流行程度也取决于初侵染期间的气象条件，可以利用气象因素预测。如葡萄霜霉病菌，以气温为11-20，并有6小时以上叶面结露时间为预测侵染的条件。苹果和梨的锈病是单循环病害，每年只有一次侵染，菌源为果园附近桧柏上的冬孢子角。在北京地区，取年4月下旬至5月中旬若出现大于15mm的降雨，且其后连续2天相对湿度大于40%，则6月份将大量发病。3根据菌量和气象条件进行预测根据菌量和气象条件进行预测 综合菌量和气象因素

17、的流行学效应，作为预测的依据，已用于许多病害。有时还把寄主植物在流行前期的发病数量作为菌量因素，用以预测后期的流行程度。我国北方冬麦区小麦条锈病的春季流行通常依据秋苗发病程度、病菌越冬率和春季降水情况预测。我国南方小麦赤霉病流行程度主要根据越冬菌量和小麦扬花灌浆期气温、雨量和雨日数预测，在某些地区菌量的作用不重要，只根据气象条件预测。4根据菌量、气象条件、栽培条件和寄主植物生育根据菌量、气象条件、栽培条件和寄主植物生育状况预测状况预测 有些病害的预测除应考虑菌量和气象因素外，还要考虑栽培条件和寄主植物的生育期和生育状况。例如，预测稻瘟病的流行，需注意氮肥施用期、施用量及其与有利气象条件的配合情

18、况。水稻纹枯病流行程度主要取决于栽植密度、氮肥用量和气象条件，可以作出流行程度因密度和施肥量而异的预测式。油莱开花期是菌核病的易感阶段，预测菌核病流行多以花期降雨量、油菜生长势、油菜始花期迟早以及菌源数量(花朵带病率)作为预测因子。 5、介体昆虫数量和带毒率进行预测、介体昆虫数量和带毒率进行预测：对于昆虫介体传播的病害，介体昆虫数量和带毒率等也是重要的预测依据。三、预测方法（一）、调查（一）、调查寄主的抗性变化；病原物数量检查，检查种子带菌率、空中孢子捕获；气象条件， 温度和湿度。（二）、（二）、 预测：预测：目前常用的两种方法：目前常用的两种方法：1、经验预测、经验预测 这需要搜集有关病情和流行因素的多年多点的历史资料，经过综合分析或统计计算建立经验预测模型经验预测模型用于预测。（1）综合分析法：（2）数理统汁预测法：数理统汁预测法：是运用统计学方法利用多年多点历史货料料建立数字模型预测病害的方法。当前主要用回